گروه پژوهشی فناوری خلأ سازمان جهاد دانشگاهی صنعتی شریف، یکی از مراکز تحقیقاتی فعال در زمینه طراحی و ساخت سامانه های لایه نشانی فیزیکی کشور است که پیش از این زیرسیستم‌های منبع تبخیر حرارتی، منبع تبخیر پرتوی الکترونی و کاتدهای کند و پاش مغناطیسی را طراحی و ساخته است.
چشمه یون رادیوفرکانسی که توسط متخصصان گروه پژوهشی فناوری خلا بالا ساخته شده است، قابلیت یونیزاسیون انواع گازهای واکنش پذیر یا خنثی را دارد و نسبت به چشمه یونی جریان مستقیم(تولید قبلی این گروه)، از جریان یونی بسیار بالاتری برخوردار است.
نمونه آزمایشگاهی چشمه پرتو یون جریان مستقیم نیز برای نخستین بار در کشور توسط همین گروه پژوهشی طراحی و ساخته شده و نمونه تجاری رادیوفرکانسی به سفارش دانشگاه صنعتی مالک اشتر در سال ۱۳۹۵ برای لایه‌نشانی، تمیزکاری زیرلایه و لایه نشانی مستقیم طراحی، ساخته و نصب شده است.
مریم صالحی، مجری طرح چشمه یونی رادیوفرکانسی در گفت وگو با خبرنگار سیناپرس درباره ویژگی های این چشمه یونی تولیدشده، خاطرنشان کرد: قطر پرتوی یون این زیرسیستم ۶ سانتی متر و بیشینه جریان و انرژی یون آن به ترتیب ۱۰۰ میلی آمپر و ۱۲۰۰ الکترون ولت است.
کاربردهای چشمه یون در صنعت
وی درباره کاربردهای وسیع چشمه یون در لایه نشانی، اصلاح سطوح و فرآوری لایه های نازک، گفت: بسته به انرژی و جریان پرتوی یون می توانیم از این منبع در تمیزکاری لایه، کمک به فرآیند لایه نشانی، لایه نشانی به روش کند و پاش، به روش مستقیم با گاز واکن شپذیر، زدایش و اصلاح سطوح استفاده کنیم.
صالحی ادامه داد: مزیت اصلی استفاده از پرتوی یون، توانایی کنترل مستقل و آسان آن مانند جریان، سطح انرژی و راستای فرود یون است. این ویژگی ها، باعث می شود بتوانیم در نهایت با پرتوی یون، لایه هایی با ساختار شبه پایدار، ساختارهای آمورف و به ویژه ترکیبات کریستالی را برای کاربردهای اپتیکی، میکروالکترونیکی و یا پوشش هایی برای کاهش خوردگی یا اصطکاک فراهم کنیم.
چشمه پرتوی یون چطور کار می کند؟
چشمه پرتوی یون از سه بخش اصلی چشمه پلاسما استخراج و خنثی ساز تشکیل شده است. در چشمه پلاسما، اعمال میدانهای الکتریکی و مغناطیسی به مولکولهای گاز، باعث تخلیه الکتریکی و تشکیل پلاسما میشود. پلاسما شامل ذرات باردار یون و الکترون است.
پس از آن در سیستم استخراج با اعمال میدان الکتریکی به دو یا چند توری فلزی، یونها از پلاسمای ایجاد شده، جدا میشود و به صورت یک پرتوی یونی پر انرژی به سمت هدف، شتاب میگیرند.
در بین این مسیر تا هدف، در اثر دافعه کولمبی بین ذرات باردار، پرتوی یونی واگرا میشود که برای جلوگیری از این واگرایی ناخواسته، و نیز جلوگیری از تجمع بار مثبت بر روی سطوح دی الکتریک، از یک منبع تولید الکترون برای خنثی‌سازی پرتوی یون استفاده میشود.
منبع: خبرگزاری علم و فرهنگ (سیناپرس)